Las estrellas de neutrones pueden ser uno de los objetos celestes más complicados de ubicar dentro de la clasificación de los distintos tipos de estrella que existen. Probablemente sepas que son el remanente de estrellas masivas, y que, a su vez, se clasifican en diversos grupos según qué tipo de estrella sea, y que están entre los objetos más densos que podemos encontrar en el Universo…

Cadáveres estelares

La radiación del pulsar PSR B1509-58 (una estrella de neutrones con una velocidad de rotación altísima) provoca que el gas a su alrededor brille de color en esta imagen en rayos X, e ilumina el resto de la nebulosa, vista en infrarrojos.
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La radiación del pulsar PSR B1509-58 (una estrella de neutrones con una velocidad de rotación altísima) provoca que el gas a su alrededor brille de color en esta imagen en rayos X, e ilumina el resto de la nebulosa, vista en infrarrojos.

Cuando las estrellas con una masa de cuatro a ocho veces la del Sol explotan, en forma de supernova, expulsan sus capas exteriores y dejan tras de sí un núcleo muy denso que sigue colapsando sobre sí mismo. La gravedad aprieta el material del núcleo contra sí mismo con tanta intensidad que provoca que los protones y electrones se combinen para crear neutrones (de ahí el nombre). Las estrellas de neutrones son objetos con un diámetro de unos 20 kilómetros de tamaño y una masa de entre 1,2 y 1,4 masas solares (es decir, para que lo pongamos en la perspectiva correcta, esto quiere decir que sólo el núcleo de la estrella es un 50% más masivo que nuestro Sol, entero).

Son tan densas que una cucharadita de masa tendría un peso de miles de millones de toneladas (algunas comparaciones dicen que equivaldría a la masa de 900 pirámides de Giza). La gravedad en una estrella de neutrones es dos mil millones de veces más fuerte que en la Tierra. De hecho, es tan intensa que provoca que la radiación que emite la estrella se curve en un proceso que llamamos lente gravitacional, que provoca que los astrónomos puedan ver la cara oculta de la estrella.

La violencia de la explosión de la supernova que da origen a la estrella de neutrones produce que tenga una rotación extremadamente rápida (que va disminuyendo con el paso del tiempo). Las estrellas de neutrones giran miles de veces por segundo. La más rápida, un pulsar al que llamamos PSR J1748-2446ad, gira 716 veces por segundo (tarda 1.395 microsegundos, o lo que es lo mismo, algo menos de milésima y media de segundo, en dar una vuelta sobre sí misma). También hemos medido la ráfaga de rayos X de una estrella que, en teoría, giraría 1122 veces por segundo. Por desgracia, sólo hemos podido medir esa ráfaga una vez. A menos que se produzca otra, que nos permita confirmar esa medición, no podemos dar por seguro que la rotación sea correcta.

En sistemas binarios

Recreación artística de un sismo estelar.
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Recreación artística de un sismo estelar.

Si la estrella de neutrones es parte de un sistema binario en el que la estrella acompañante sobrevive a la supernova (o captura a una estrella que pasaba por allí) las cosas se vuelven interesantes. Si la segunda estrella es menos masiva que el Sol, pierde su masa (sobrepasando algo que llamamos el lóbulo de Roche, que es el punto, en un sistema binario, a partir del cual la materia de una estrella pasa a estar bajo la influencia de su compañera) que pasa a convertirse en una especie de nube que órbita alrededor de la estrella de neutornes. Las estrellas con hasta 10 veces la masa del Sol producen esas mismas transferencias de masa, pero son mucho más inestables y duran poco tiempo.

Si la estrella compañera es mucho más masiva que el sol (por encima de 10 veces la masa del sol) transfieren su material a la estrella de neutrones en forma de viento estelar. El material gira alrededor de los polos magnéticos de la estrella, creando pulsos de rayos X cuando se calienta. Ahora mismo, conocemos la existencia de unos 2000 púlsares por medio de la detección de radio, y otros 70 por rayos-gamma.

Algunos púlsares tienen planetas orbitando a su alrededor, y algunas estrellas de neutrones puede que hasta se conviertan en planetas, aunque no está del todo claro. La duda surge de un planeta que, al menos en principio, parecía estar compuesto principalmente de diamante. Eso llevó a que la teoría inicial fuese que podía ser el producto de una enana blanca que no hubiese llegado a deshacerse por completo contra la estrella d eneutrones. Sin embargo, los estudios posteriores han puesto en duda su origen.

Tipos de estrellas de neutrones

Circinus X-1 es un sistema binario que contiene una estrella de neutrones. En esta imagen, se puede ver los anillos de luz de rayos X emitidos por la estrella, rodeando al sistema.
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Circinus X-1 es un sistema binario que contiene una estrella de neutrones. En esta imagen, se puede ver los anillos de luz de rayos X emitidos por la estrella, rodeando al sistema.

Las estrellas de neutrones se clasifican, principalmente, en dos tipos. Por un lado, tenemos las estrellas que expulsan chorros de material a casi la velocidad de la luz. Cuando esos rayos enfocan la Tierra, brillan como el rayo de luz de un faro. Como quizá ya hayas intuido, a estas estrellas de neutrones las conocemos como púlsares, y son muy útiles. Es más, si algún día logramos viajar por la galaxia, serán básicos para poder establecer algo así como una cartografía estelar. Con la distancia al centro de la galaxia y a varios pulsares se puede conocer el lugar exacto en el que se encuentra cualquier planeta, incluido la Tierra (algo así es lo que se hizo en el disco que llevan las sondas Voyager).

Por otro lado, tenemos los magnetares. Un magnetar es una estrella de neutrones con un campo magnético miles de veces más potente que el de una estrella de neutrones típica (de hecho, producen el campo magnético más fuerte que jamás hayamos logrado observar). Es tan potente, que distorsiona la forma de los átomos de la estrella y supera en miles de veces la intensidad del campo magnético de una estrella de neutrones normal.

Cuando la superficie de un magnetar se rompe (una especie de sismo en la superficie de la estrella) se liberan cantidades enormes de radiación en forma de ráfagas, que podemos detectar aquí en la Tierra, incluso a decenas de miles de años-luz de distancia. A diferencia de los púlsares, la utilidad de los magnetares no parece demasiado evidente. A eso hay que sumarle que sólo suelen durar unos 10.000 años (momento en el que la fuerza de su campo magnético ha disminuido muchísimo). Es un suspiro en la escala de tiempo cósmico…

Referencia: Space